軟件工程專業(yè)實踐教學質(zhì)量保障體系探索

徐 玲， 高 旻， 文俊浩， 吳映波， 熊慶宇

(重慶大學 軟件學院， 重慶 400030)

?

軟件工程專業(yè)實踐教學質(zhì)量保障體系探索

徐 玲， 高 旻， 文俊浩， 吳映波， 熊慶宇

(重慶大學 軟件學院， 重慶 400030)

針對當前軟件工程實踐教學存在的質(zhì)量保障機制不健全，過程管理不規(guī)范，評價方法不科學等問題，在對軟件工程專業(yè)質(zhì)量管理模式及企業(yè)對實用型人才的需求充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，圍繞實用型軟件工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標，構(gòu)建了量化可控的軟件工程專業(yè)實踐教學質(zhì)量保障體系。該質(zhì)量保障體系依托軟件工程實踐教學平臺，構(gòu)建了包含“實踐知識域、能力單元、素質(zhì)特點”的層次化分級評價指標體系，改革實踐教學評價方法，實施以“知識-能力-素質(zhì)”綜合為優(yōu)的教學評價模式，形成了系統(tǒng)、規(guī)范、可度量的教學質(zhì)量保障機制，實現(xiàn)了對實踐教學過程化管理。實踐證明，該體系激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，應用實施成效顯著。

軟件工程； 實踐教學； 質(zhì)量保障； 教學平臺； 評價方法

0 引 言

建設創(chuàng)新型國家、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型和大力發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，亟需培養(yǎng)適應軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實用型軟件工程創(chuàng)新人才[1-3]。實踐教學是培養(yǎng)造就實用型軟件工程創(chuàng)新人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要保障，而建立一套科學規(guī)范、切實可行的實踐教學保障體系，對實踐教學全過程進行監(jiān)控和指導是高質(zhì)量實踐教學的根本保證[4-8]。軟件學院在學生實踐教學改革等方面進行了積極探索并取得一定成效，但與之相匹配的實踐教學保障體系還不夠健全和完善，仍存在過程化的實踐教學質(zhì)量保障機制不健全，實踐教學過程管理不規(guī)范，實踐教學評價方法不科學等問題。

重慶大學軟件學院圍繞實用型軟件工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標，以加強工程實踐能力培養(yǎng)為目標[9-10]，從實踐教學質(zhì)量保障的多個方面進行構(gòu)思與設計，構(gòu)建了質(zhì)量可控的教學質(zhì)量保障體系，并進行了積極的探索和實踐，取得了良好的效果。

1 軟件工程實踐教學質(zhì)量保障體系存在問題

軟件工程專業(yè)是實踐性很強的專業(yè)，示范性軟件學院在探索實踐教學的改革中提出了很多創(chuàng)新思路，對高素質(zhì)軟件工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)起到了積極作用。但在實踐教學質(zhì)量保障體系中存在的問題也較明顯[11-12]，主要表現(xiàn)在下面幾方面：

(1) 管理制度不夠完善。實踐教學的管理體制和運行體制與高素質(zhì)軟件工程人才培養(yǎng)目標不匹配。現(xiàn)有管理制度比較單一，仍然側(cè)重于理論教學管理。實踐教學管理過程不規(guī)范，實踐教學的各個環(huán)節(jié)相對比較獨立，缺乏系統(tǒng)性，缺乏針對不同實踐環(huán)節(jié)的全過程監(jiān)督制度和科學的實踐教學評價機制。

(2) 管理機構(gòu)不夠健全。高校一般都設立了專門的教學質(zhì)量管理部門，但是在學院(系)一級，缺乏相應的教學質(zhì)量管理組織機構(gòu)。軟件工程專業(yè)實踐環(huán)節(jié)較多，單靠學校的質(zhì)量管理部門很難發(fā)現(xiàn)實踐教學質(zhì)量問題，難以及時解決和指導。院系應設立教學督導組，明確職責和任務，建立了教學質(zhì)量預警機制，加強實踐教學過程控制。

(3) 實踐教學師資力量不足。軟件工程專業(yè)對教師的工程實踐能力要求較高，而學院教師大部分從高等學校畢業(yè)后直接進入高校從事教學工作，學歷較高，這些教師具備較深厚的理論知識，但普遍缺乏實踐工程經(jīng)驗，實踐教學效果不夠理想。如果單靠培訓教師，提高教師的工程實踐能力還是遠遠不夠的，還需要引進軟件企業(yè)工程人員充實師資隊伍，共同實現(xiàn)對軟件工程人才的培養(yǎng)。

(4) 實踐教學過程管理不規(guī)范。學生實踐教學過程缺乏標準和規(guī)范，缺乏對實踐教學過程規(guī)范、科學的管理。學生實踐不能形成知識積淀，無法形成學院的核心競爭力。傳統(tǒng)的教學模式和組織形式與軟件工程本身內(nèi)在的特征和要求不相適應。

(5) 實踐成績考核評價方式不科學。實踐教學評價方法仍然將學生最終軟件作品或者實驗報告等作為評價學生學習成效的依據(jù)，評價主體只注重結(jié)果不重視對學生學習過程的評價。軟件工程實踐作業(yè)大部分是以團隊方式提交，如果學生態(tài)度消極，不認真完成作業(yè)，也很難顯示出成績方面的影響，容易蒙混過關(guān)。

因此，要切實提高軟件人才的培養(yǎng)質(zhì)量，必須針對上述問題與不足，積極開展實踐教學研究與改革，建立科學合理的實踐教學體系和量化可控的質(zhì)量保障體系，實現(xiàn)對軟件實踐教學的全過程進行監(jiān)控和管理，充分發(fā)揮教師的主導作用，學生的主體作用，培養(yǎng)學生學習主動性，提高實踐教學的效果。

2 構(gòu)建科學合理的實踐教學體系

圍繞軟件工程人才培養(yǎng)目標，秉承 CDIO 的工程教育理念[13]，我們整體規(guī)劃與實施驗證型實驗、設計型實驗、創(chuàng)新實驗、實訓和實習等，實施以“實驗→課程設計→工程實訓(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ階段)→企業(yè)實習”為主線的階梯式實踐課程體系，并引入學科講座、科研訓練、專業(yè)競賽、創(chuàng)新訓練、創(chuàng)業(yè)教育多種方式加強軟件創(chuàng)新人才培養(yǎng)途徑。

在實踐教學中融入科研成果和工程案例，優(yōu)化組合課程實驗，增加與企業(yè)合作的工程實訓課程比例。實訓包括Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三階段：程序編程實訓→軟件系統(tǒng)實訓→應用開發(fā)實訓。循序漸進地訓練學生運用所學知識解決工程實際問題，逐步提升學生綜合實踐能力。實訓是由企業(yè)教師指導，以企業(yè)實際項目案例為任務，嚴格按照軟件工程開發(fā)流程，實施需求分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)測試和運行維護的項目開發(fā)過程。實習階段安排在軟件學院企業(yè)實習基地實施，學生全程參與企業(yè)研發(fā)過程，體驗真實的軟件企業(yè)環(huán)境。

新的實踐課程體系構(gòu)建了“編程實踐能力→系統(tǒng)開發(fā)能力→工程應用能力→創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力”的能力訓練體系，實現(xiàn)學生的軟件工程專業(yè)技能、工程實踐能力與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)的漸進性階梯式培養(yǎng)。

3 建立量化可控過程化實踐教學質(zhì)量保障機制

學院成立由教學指導委員會、教學督導、學業(yè)導師等組成的實踐質(zhì)量保障組織機構(gòu)，構(gòu)建軟硬件一體化的軟件工程實踐教學平臺。依托平臺，完善“實驗、實訓和實習”的實踐教學質(zhì)量標準和管理制度，建立以“知識-能力-素質(zhì)”綜合為優(yōu)的實踐教學考核方法，構(gòu)建專兼職相結(jié)合的開放式師資隊伍，保障實踐教學生實踐過程中設計、開發(fā)、錯誤跟蹤、軟件測試、項目管理等全過程動態(tài)管理，實現(xiàn)實踐教學過程的全生命周期量化可控管理(見圖1)。

圖1 軟件工程實踐教學質(zhì)量保障機制

3.1 構(gòu)建軟硬件一體化的軟件工程實踐教學平臺

為實現(xiàn)教學過程、質(zhì)量評價的實踐教學全生命周期的管理，我們與企業(yè)共同研發(fā)了軟件工程實踐教學平臺，為漸進性階梯式實踐教學體系實施提供了支撐。該平臺建立在當前最新的技術(shù)和知識之上，包括CMMI1.2、PMBOK2008、UML2.0等，提供了一個完整和集成的技術(shù)架構(gòu)，同時也提供一個量身定制的實訓管理體系。該實踐平臺為學生軟件項目實踐及工程實訓提供了大量的管理工具和企業(yè)的研發(fā)環(huán)境，如缺陷管理、任務跟蹤管理等，為實踐課程及實訓的順利開展提供了技術(shù)支持。

通過該平臺，任課教師(包括助教)可以查看每個學生在項目過程中的活動、解決的問題、編寫的代碼行數(shù)，以及代碼開發(fā)、文檔編寫、軟件設計等歷史記錄；該平臺實現(xiàn)對實踐過程的資料進行永久保存并共享，以期建立知識庫；為項目實踐考核提供依據(jù)，同時也為下一屆學生的教學提供案例支持。

3.2 成立質(zhì)量保障組織機構(gòu)，建立健全的管理制度

學院專門成立由教學指導委員會、教學督導、學業(yè)導師等實踐質(zhì)量保障組織機構(gòu)，由學院領(lǐng)導、院系教學管理負責人，專職的質(zhì)量管理人員組成。該機構(gòu)負責研究軟件工程人才培養(yǎng)的總體方案，確定軟件工程專業(yè)課程體系和實踐教學體系、制訂教學質(zhì)量管理規(guī)章相關(guān)制度。

依托實踐教學平臺，建立健全的教學質(zhì)量管理制度，包括教師督導制度、實訓基地遴選制度、實訓過程管理制度、實習管理制度、畢業(yè)設計管理制度和實施細則、各種教學評估指標體系、激勵制度、信息反饋制度等，建構(gòu)一個科學、完善的教學管理制度系統(tǒng)，為實踐教學質(zhì)量的提高奠定制度基礎(chǔ)。

3.3 構(gòu)建專兼職相結(jié)合的開放式師資隊伍

在辦學實踐中，學院建設一支具有“兩個精通、兩個背景”(精通軟件工程理論方法和軟件工程新技術(shù)，具有企業(yè)化和國際化背景)的專、兼職并存的開放式師資隊伍。教師隊伍由校內(nèi)專兼職教師、IT企業(yè)兼職教師、外籍教師共同組成。

開放式的師資隊伍為企業(yè)實習、畢業(yè)設計等實踐教學的開展提供了保障。企業(yè)實習與畢業(yè)設計均采用專兼職結(jié)合的“雙導師制”, 雙導師制中, 校內(nèi)導師的職責是負責實習監(jiān)管與畢業(yè)設計內(nèi)容與論文寫作的指導與審定工作；企業(yè)導師的職責是為學生提供工程實踐環(huán)境、工程項目及其技術(shù)的指導工作?！半p導師制”充分發(fā)揮了學校專職教師和企業(yè)兼職教師各自優(yōu)勢，力求實現(xiàn)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求的“無縫銜接”。

3.4 建立與企業(yè)同步的工程綜合實踐環(huán)境

促進產(chǎn)學研一體化，建設校內(nèi)外工程實踐基地。目前已經(jīng)成立微軟創(chuàng)新中心、IBM 大學合作項目教育中心、軟件工程協(xié)同創(chuàng)新中心、Intel多核技術(shù)實驗室、Intel嵌入式技術(shù)實驗室、國家Linux推廣應用與培訓中心(紅旗合作)、重慶市信息安全技術(shù)中心(華為合作)、重慶市中間件實驗室(金蝶合作)、中標麒麟Linux技術(shù)支持與服務中心(中標合作)等實習基地。重慶大學是重慶市首批“軟件白領(lǐng)千人培養(yǎng)計劃”合作高校之一，且規(guī)模最大；引入企業(yè)課程，與企業(yè)共建實驗室，完善基礎(chǔ)實施，聘請50多個企業(yè)工程師定期為學生上課，學生可在跨國IT公司進行實習與就業(yè)，實現(xiàn)了與大型跨國IT公司在資源上的共享，為國家軟件人才培養(yǎng)建立了完善的軟硬件環(huán)境。以IBM公司為例，學院多次組織教師參加IBM公司的培訓，IBM公司也多次派資深專家來學校做學術(shù)報告和擔任客座教師，通過IBM公司認證培訓，大部分學生獲得IBM全球?qū)I(yè)認證證書。

3.5 建立“知識-能力-素質(zhì)”綜合的實踐考核方法

新的實踐考核方法更注重對學生“知識-能力-素質(zhì)”的考核。根據(jù)軟件工程專業(yè)的特點，針對實驗、實訓和實習構(gòu)建了包含“實踐知識域、能力單元、素質(zhì)特點”的層次化分級評價指標體系。評價指標包括業(yè)務考核和綜合素質(zhì)評定。業(yè)務考核主要評定一定時間內(nèi)學生完成任務的情況，側(cè)重對學生工具的使用與實驗技能、工程設計與實現(xiàn)能力、面向領(lǐng)域的應用能力等方面的考核。綜合素質(zhì)評定通過對學生實踐過程的學習工作表現(xiàn)，評價學生所具備的素質(zhì)，包括專業(yè)素質(zhì)、個人素質(zhì)、團隊精神等。

以實訓為例，成績評價指標見圖2。工程實踐的結(jié)束節(jié)點是通過項目驗收，完成項目交付。項目驗收是由質(zhì)量管理部門QA獨立進行的，驗收包括對代碼規(guī)模、功能實現(xiàn)、文檔質(zhì)量等方面的驗收。

學生實訓的成績分成個人表現(xiàn)和個人項目績效兩方面，通過項目驗收評分進行考核。個人表現(xiàn)反應學生平時的工作情況，主要考核指標如下：團結(jié)協(xié)作能力、態(tài)度主動性、解決問題能力、紀律得分、日志/周報情況、考勤情況。個人項目績效由項目驗收成績和個人組內(nèi)評定共同確定。項目驗收成績由QA組根據(jù)驗收的結(jié)果進行評定，主要指標包括：功能、界面、技術(shù)、創(chuàng)新、演示效果、文檔、規(guī)模、易用性、可靠性、可維護性。個人組內(nèi)評定，由項目經(jīng)理和開發(fā)組長共同評定，主要指標包括項目貢獻度、代碼和文檔數(shù)量、效率、質(zhì)量、進度、流程。

4 應用成效

構(gòu)建的實踐教學保障體系是否具有可實施性是解決實踐教學問題的關(guān)鍵所在[14]。軟件學院經(jīng)過多年的實踐探索，應用實施成效顯著[15]。學生基礎(chǔ)扎實、工程實踐能力強、創(chuàng)新能力高、綜合素養(yǎng)好，促進學生就業(yè)效果明顯；實踐教學體系和保障機制得到教育界和產(chǎn)業(yè)界廣泛認可；已與多所兄弟院校和示范性軟件學院展開討論，受到廣泛關(guān)注。

(1) 創(chuàng)新能力提升顯著。軟件工程專業(yè)連續(xù)5年獲獎綜合指標居全校第一，近3年獲國家及省部級獎546人次，獲獎學生占專業(yè)人數(shù)55%。僅2013年，獲國家級獎99人次，省部級獎26人次，如微軟創(chuàng)新杯中國賽區(qū)一等獎，IBM Power技術(shù)應用團體賽全國一等獎、個人賽一等獎，重慶市服務外包創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎。

(2) 促進學生就業(yè)效果明顯。大部分畢業(yè)生進入IBM、微軟、騰訊、百度、華為等著名IT企業(yè)工作，工作能力得到廣泛認可；約25%進入985高校深造，約10%赴耶魯大學、紐約州立大學等境外知名高校深造；約5%學生自主創(chuàng)業(yè)，創(chuàng)辦的“小目科技”、“德品信息技術(shù)”、“米弘科技”等都取得較好的經(jīng)濟和社會效益，使學生“可就業(yè)、可擇業(yè)、可創(chuàng)業(yè)”。

5 結(jié) 語

健全和完善實踐教學的質(zhì)量保障體系是提高實踐教學質(zhì)量的重要保證。圍繞軟件工程的人才培養(yǎng)目標，我們成立了實踐教學質(zhì)量保障組織機構(gòu)，與企業(yè)共同研發(fā)了軟件工程實踐教學平臺。依托平臺，完善了實驗、實訓、實習等管理制度，設計量化可控的實踐教學質(zhì)量控制過程，構(gòu)建了包含“實踐知識域、能力單元、素質(zhì)特點”的層次化分級評價指標體系，改革實踐教學評價方法，實施以“知識-能力-素質(zhì)”綜合為優(yōu)的教學評價模式，形成了系統(tǒng)、規(guī)范、可度量的教學質(zhì)量保障機制，實現(xiàn)了對實踐教學過程化管理。

[1] 盧 葦,李紅梅,張紅延. 精英型軟件工程師人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J]. 中國大學教學, 2010(2): 17-19.

[2] 駱 斌,臧斌宇,丁二玉. 軟件工程專業(yè)教育知識體系的分析、重構(gòu)與求精[J]. 計算機教育, 2010(23):2-8.

[3] 毋小省,孫君頂. 基于CDIO教育理念的軟件人才培養(yǎng)模式研究[J]. 中國電力教育, 2012(1): 22-23.

[4] 李紅梅,江志斌,鄭益慧. 推進高校內(nèi)部本科人才培養(yǎng)質(zhì)量保障體系建設的策略與途徑[J]. 中國大學教學, 2013(10):58-61.

[5] 李懷宇,郭 磊,朱 嫻.我國高校實踐教學質(zhì)量管理研究述評[J]. 中國大學教學, 2008(9):73-75.

[6] 林衛(wèi)國,陳堅民. 試論高校實踐教學質(zhì)量保障[J]. 實驗技術(shù)與管理, 2005,22(10): 24-33.

[7] 劉伯紅,閻 英,方義秋. 高校計算機實踐教學質(zhì)量保障體系改革探索與實踐[J]. 實驗室研究與探索, 2012,31(12): 121-123.

[8] 文俊浩,徐 玲,熊慶宇,等. 漸進性階梯式工程實踐教學體系的構(gòu)造[J].高等工程教育研究, 2014(1):159-162.

[9] 徐 玲,文俊浩,熊慶宇. 軟件工程人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J]. 現(xiàn)代教育技術(shù)，2013,23(8).118-121.

[11] 侯清麟,肖文興,劉善球,等.高等學校實踐教學質(zhì)量保障機制研究[J]. 教育與職業(yè),2009,5(15):15-17.

[12] 楊恩霞. 大類培養(yǎng)基礎(chǔ)平臺課教學質(zhì)量保障體系的構(gòu)建[J]. 黑龍江高教研究, 2013(3):170-172.

[13] 凌 芳,呂恬生,范成杰, 等. 以 CDIO模式推進工程實踐教學改革[J]. 實驗室研究與探索, 2010,29(10):141-142.

[14] 孫紅敏,蘇中濱,李曉明.面向能力培養(yǎng)的軟件工程專業(yè)教學質(zhì)量保障體系構(gòu)建[J]. 計算機教育, 2010(13): 20-22.

[15] Gao Min, Ma Yue, Xiong Qingyu,etal. Construction and implementation of surveillance system for software engineering oriented training[J]. International Review on Computers and Software,2012,7(4): 1855-1859.

Exploration on the Practice Teaching Quality Guarantee System of Software Engineering Speciality

XULing，GaoMin，WENJun-hao，WuYing-bo，XIONGQing-yu

(School of Software Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030, China)

The paper analyzes the problems in the imperfection of quality guarantee mechanism, the irregularities of teaching process, and the unscientific of evaluation method. Based on investigation on software engineering quality management mode and the corporate demands for practical talents, we establish quantitative controlled process teaching quality guarantee system to aim at training practical software engineering innovative talents. Relying on software engineering practice teaching platform, the quality guarantee system builds a hierarchical classification index evaluation system with "practical knowledge domains, the ability unit, quality characteristics". It reforms the evaluation method of practice teaching and implement the educational evaluation mode that its knowledge, ability and quality are all excellent. A systematic, standardized and measurable teaching quality guarantee mechanism is formed and it realizes the entire process management of practice teaching. The practices show that the reform can motivate the students' interest and enhance the students' practical abilities and innovative spirits. It achieves efficient application implementation.

software engineering; practice teaching; quality guarantee; teaching platform; evaluation method

2014-08-29

重慶市高教教改研究項目(113018)；重慶市高教教改重大項目(項目號：131003)；國家級軟件工程人才培養(yǎng)創(chuàng)新實驗區(qū)；國家級特色專業(yè)建設項目：軟件工程

徐 玲(1975-)，女，安徽廬江人，博士，副教授，研究方向：主要從事軟件工程方面的教學與科研工作。

Tel.: 023-65111026; E-mail：xuling@cqu.edu.cn

G 640-012

A

1006-7167(2015)08-0205-04